O roteador é o equipamento menos mudado das redes. Ler um destino, consultar uma tabela, escolher um próximo salto, encaminhar, decrementar, repetir. Tudo sobre onde isso acontece, com que velocidade e quem constrói foi refeito várias vezes; a função não saiu do lugar.

1969: o gateway antes do nome

A primeira geração do que hoje chamamos de roteador foram os Interface Message Processors, construídos pela BBN para a e entregues a partir de 1969. Cada um era um minicomputador Honeywell com cerca de seis mil palavras de software, monitorando o estado da rede além de encaminhar, e cada um custava por volta de 82.200 dólares - número que vale ser lido ao lado do preço de um roteador doméstico hoje.

O encaminhava dentro de UMA rede. O que ainda não existia era um equipamento capaz de encaminhar ENTRE redes que não compartilhavam projeto, que é a definição de fato de roteador e a razão de a palavra gateway ter vindo primeiro.

1975 a 1976: o primeiro roteador IP de verdade, e o nome que ninguém sabe

Dentro do esforço de interconexão da DARPA, Virginia Strazisar, na BBN, escreveu o primeiro roteador IP de verdade - então chamado de gateway - implementando os novos protocolos . Ao fim de 1976, três roteadores baseados em PDP-11 rodavam no protótipo experimental da internet.

Essa é a origem do equipamento que esta indústria inteira vende, e o nome é quase desconhecido. Ponha ao lado do artigo anterior desta série: o problema dos laços, que torna redes em ponte sobreviventes, foi resolvido por , e o primeiro roteador de interconexão foi escrito por Virginia Strazisar. Os dois mecanismos fundacionais das camadas 2 e 3 foram construídos por mulheres cujos nomes a maioria dos profissionais não consegue dizer, enquanto as empresas que comercializaram o trabalho delas são conhecidas por todo mundo. Isso é fato sobre atribuição, e não sobre engenharia, e vale dizer uma vez, com clareza, num catálogo que nomeia pessoas.

A demonstração de quatro redes de 1977 - ARPANET, SATNET, e rádio por pacotes interconectados - é o que aquele trabalho tornou possível, e é o momento em que interconectar redes deixou de ser proposta.

1981: inventado duas vezes, de forma independente, no mesmo ano

Os primeiros roteadores multiprotocolo foram criados de forma independente em 1981 por William Yeager, em Stanford, e Noel Chiappa, no MIT. Os dois sobre PDP-11. Nenhum sabia o que o outro fazia.

Esta é a terceira vez que invenção simultânea e independente aparece neste catálogo - depois de Baran e Davies chegando separadamente à comutação por pacotes, e de Liskov e Oki alcançando a replicação com carimbo de visão ao mesmo tempo que o . O padrão é consistente o bastante para ser nomeado: quando as restrições são compartilhadas e as ferramentas são as mesmas, a resposta chega a várias pessoas de uma vez, e a discussão sobre quem foi primeiro costuma ser menos interessante que o fato de o problema ter ficado solúvel.

Multiprotocolo importava porque o mundo ainda não era IP. Um campus rodava , , IP, o IPX da Novell e protocolos da Xerox ao mesmo tempo, e um equipamento que falasse só um era inútil. Roteadores modernos que tratam IPv4 e IPv6 são tecnicamente multiprotocolo e bem mais simples do que aquelas máquinas eram.

1984: a caixa azul vira empresa

Em Stanford, Leonard Bosack dirigia as instalações de computação do departamento de ciência da computação e Sandy Lerner dirigia as da escola de negócios. Eram casados, e os computadores da universidade não conversavam entre si. A caixa azul construída para ligar as redes do campus, rodando software originalmente escrito por Yeager, funcionou - e funcionou também em outras universidades.

Bosack e Lerner licenciaram e melhoraram o software do Yeager e fundaram a Cisco em 1984, tirando o nome de San Francisco. A empresa que definiria as redes por quarenta anos começou como dois funcionários de universidade comercializando software escrito por um colega para resolver um problema do próprio campus.

A BBN, que tinha construído os IMPs e empregava a Strazisar, também produziu roteadores iniciais e tinha toda vantagem inicial possível. Rivais mais ágeis a ultrapassaram. É a mesma lição que a entrada dela neste catálogo carrega: a organização que inventa algo frequentemente não é a que vende, e empreiteira de pesquisa e empresa de produto são animais diferentes, com metabolismos diferentes.

Evolução

  • Encaminhamento em software sobre hardware de uso geral, de 1969 até o início dos anos 1990. Todo pacote tratado pelo processador.
  • Encaminhamento em hardware, de meados dos anos 1990. Circuitos dedicados fazendo consulta na velocidade do enlace, porque software não acompanhava a fibra.
  • Comutação de camada 3, fim dos anos 1990. A mesma função de novo, num chassi de comutador, o que encerrou a história conveniente de que rotear era lento por natureza e comutar rápido por natureza.
  • Silício de mercado, a partir dos anos 2000. Chips de encaminhamento comprados de um punhado de fornecedores em vez de projetados em casa, o que transformou diferenciação em questão de software.
  • Desagregação, a partir dos anos 2010. Plano de controle separado do plano de encaminhamento; sistema operacional de rede vendido à parte do hardware; roteadores em software sobre servidor comum movendo tráfego a velocidades que uma década antes exigiriam chassi.
  • O roteador de nuvem, que é uma tabela de rotas configurada por uma interface e nunca vista, rodando no hardware de outra pessoa.

Os cargos e as práticas

O roteador criou o engenheiro de redes como profissão distinta, e por duas décadas as trilhas de certificação que definiram essa profissão foram construídas em torno dele. Veio junto um vocabulário inteiro de prática: projeto de protocolo de roteamento, convergência como algo medido em segundos que importam, sumarização de rotas, traceroute como reflexo de diagnóstico, e o fato operacional permanente de que a decisão de um roteador é local - ele sabe o próximo salto, não o caminho -, que é a razão de falhas de roteamento serem tão assimétricas e tão difíceis de enxergar de uma ponta só.

Ele também produziu a dependência não declarada mais consequente da indústria. O Border Gateway Protocol segura a internet inteira sobre uma base de intenção anunciada e filtragem manual, e todo grande incidente de roteamento desde então é a mesma história: alguém anunciou algo que não devia, e uma parte suficiente da internet acreditou.

As empresas

O mercado inicial foi BBN, Proteon - cujo p4200 de 1986 rodava sobre código do Chiappa e que produziu o -, Wellfleet e Cisco. A consolidação removeu quase todas: a Wellfleet virou Bay Networks e depois Nortel, a Proteon se dissolveu, e a Cisco ficou com o mercado.

Hoje são Cisco, Juniper agora dentro da HPE, Arista, Nokia, Huawei, MikroTik na ponta de baixo, e os sistemas operacionais de rede abertos - além dos maiores operadores de todos, os provedores de nuvem e as redes de conteúdo, que constroem os próprios e publicam artigos sobre eles em vez de vendê-los.

Para onde vai

Encaminhar está voltando a ser software. Desvio de núcleo, planos de dados programáveis e eBPF trouxeram o tratamento de pacote de volta a processadores de uso geral, em velocidades que tornam o hardware dedicado opcional para muitos papéis. A roda deu uma volta completa.

O plano de controle está se separando da caixa. Cálculo centralizado de caminhos, com marca de rede definida por software ou de roteamento por segmento, tira a decisão do equipamento que a executa - o que é mudança em onde mora o risco operacional, mais do que no que a rede faz.

Roteamento está virando serviço. Para a maioria das organizações, o roteamento interessante hoje acontece dentro de um provedor de nuvem ou de uma sobreposição de rede definida por software, configurado por uma interface, com o equipamento físico reduzido a transporte.

E o núcleo segue ossificado. O roteamento entre domínios ainda roda sobre um protocolo desenhado quando os operadores se conheciam, e toda proposta de protegê-lo direito esbarra no fato de que nenhuma parte sozinha pode obrigar o resto da internet a adotar coisa alguma. O equipamento foi refeito quatro vezes; o acordo entre equipamentos quase não foi tocado.

Fontes